Organogene Böden oder Böden mit organischen Beimengungen sind im straßenbautechnischen Regelwerk (TL BuB E-StB 20) als Erdbaustoff nicht vorgesehen Fallen sie allerdings als Aushubmaterial lokal innerhalb einer Baumaßnahme an und wurden die Eignung und die Einbaubedingungen gesondert untersucht und bestätigt, können nach ZTV E-StB 17 im Einvernehmen mit dem Auftraggeber Böden der Bodengruppen OU und OT in Schutzwällen oder Dämmen im Straßenunterbau eingesetzt werden Voraussetzung ist dabei stets, dass die Eignung nachgewiesen wurde In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass Böden der Bodengruppen OH und OK in den ZTV E-StB 17 nicht erwähnt sind, diese aus fachlicher Sicht aber in derselben Weise wie die Böden OU und OT behandelt werden können Gerade die geforderten Eignungsnachweise stellen die Baupraxis allerdings vor erhebliche Herausforderungen, da einerseits nur wenige bautechnische Erfahrungen mit diesen speziellen Böden vorliegen und andererseits die relevanten Regelwerke zur Untersuchung dieser Böden für bautechnische Zwecke nicht auf deren besondere Eigenschaften abgestimmt sind Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens war daher, die bestehenden Vorgaben der Regelwerke für die Anwendung auf organogene Böden zu überprüfen und Hinweise zur Durchführung von Eignungsuntersuchungen an Böden mit organischen Beimengungen bzw. organogenen Böden zu geben. Zur Überprüfung der Anwendbarkeit der für eine erdbautechnische Beurteilung erforderlichen bodenmechanischen Untersuchungen an Böden mit organischen Beimengungen wurden zum einen Versuche zur Klassifizierung (Wassergehalt, Glühverlust, Korngrößenverteilung, Plastizitätsgrenzen, Korndichte) und zum anderen Untersuchungen zur Verdichtbarkeit, zum Scherverhalten, zum Last-Verformungs-Verhalten und zur Wasserdurchlässigkeit durchgeführt Für die klassifizierenden Untersuchungen wurden sechs Versuchsböden herangezogen, wobei es sich um vier feinkörnige Böden (Bodengruppe OT nach DIN 18196:2011-05) und zwei gemischtkörnige Böden (Bodengruppe OH nach DIN 18196:2011-05) handelte. Der organische Anteil der sechs Böden (Glühverlust) betrug zwischen ca. 16 % und 30 % Die weitergehenden bodenmechanischen Untersuchungen wurden an drei Böden, einem feinkörnigen Boden und zwei gemischtkörnigen Böden, durchgeführt Anhand der durchgeführten experimentellen Untersuchungen wurden Besonderheiten bei der Versuchsdurchführung an Böden mit organischen Beimengungen herausgearbeitet und Empfehlungen für Eignungsuntersuchungen gegeben.

Die Verkehrsbeeinflussung auf Autobahnen erfolgt mittels proaktiver und reaktiver Maßnahmen, die z.B. über Streckenbeeinflussungsanlagen (SBA) umgesetzt werden können. Die Grundlage hierfür bilden die Messdaten der lokalen Verkehrsdatenerfassung (VDE), die derzeit an Messquerschnitten (MQ) erfolgt, in der Regel in Abständen von 1,5 bis 2,5 km. Allgemein profitiert die Erkennung von Verkehrssituationen davon, je besser die räumlich-zeitliche Datengrundlage ist, da z. B. Verkehrsdichtewellen hochgenau identifiziert und ihre Verläufe beobachtet werden können. Derzeit kommen hauptsächlich reaktive Maßnahmen zur Anwendung, da räumlich-zeitlich hochaufgelöste Daten, die für eine möglichst gute Verkehrs(zustands)prognose benötigt werden, noch nicht bzw. nicht flächendeckend und mit ausreichender Qualität vorliegen und somit auch wenige Erfahrungen mit einer solchen Datengrundlage bestehen. Für proaktive Maßnahmen werden häufig kurzfristige bis mittelfristige Verkehrszustandsprognosen bemüht. Diese Voraussagen könnten durch räumlich-zeitlich detailliertere Daten verbessert werden. Um weitere Erkenntnisse zu einer solchen Datenerfassung mit hohem Detaillierungsgrad zu generieren, wurde in diesem Forschungsvorhaben ein Erhebungskonzept erarbeitet, mit dem Daten in entsprechenden Detaillierungsgrad erfasst werden können und welches für spezifische Einsatzmöglichkeiten robust, ausreichend genau und wirtschaftlich ist, um es vor allem für SBA-Optimierungen einzusetzen. Das Konzept wurde an ausgewählten Untersuchungsstrecken (je ein Streckenabschnitt mit und ohne SBA) getestet. Mit dieser Datengrundlage wurde eine Methodik entworfen, mittels der die Wirksamkeit von SBA bewertet werden kann. Als weiteres Ergebnis dieser Untersuchung werden Empfehlungen für den Einsatz der verschiedenen, untersuchten Erhebungsmethoden (für Offline-Analysen der SBA-Wirksamkeit und einen Online-Einsatz) gegeben sowie ein Ausblick, wie diese Daten zukünftig genutzt werden könnten. Das entwickelte Erhebungskonzept wurde an einem Streckenabschnitt auf der A44 zwischen der AS Unna-Ost und dem AK Werl umgesetzt. Merkmale dieser Referenzstrecke sind eine Länge des Streckenabschnitts zwischen zwei aufeinanderfolgenden Anschlussstellen von bis ca. 13 km, ein MQ-Abstand im Bestand von ca. 1,5 km, ein Querschnitt mit durchgehend zwei Fahrstreifen und Aggregationsintervalle der lokalen Messdaten in der Verkehrsrechnerzentrale von einer Minute. In der Untersuchung wurde die lokale Verkehrsdatenerfassung der SBA für 14 Tage durch Seitenradar-Detektoren (SRD) so ergänzt, dass je Fahrtrichtung auf 2,5 km eine Verdichtung der lokalen Verkehrsdatenerfassung auf MQ-Abstände von 250 m vorlag. Des Weiteren wurden an zwei Tagen im selben Zeitraum für jeweils ca. drei Stunden Kameras mit Automatic Number Plate Recognition- (ANPR-) Technik zur Reisezeitmessung über Kennzeichenanalyse an zwei Querschnitten mit ca. einem Kilometer Abstand installiert sowie für den gesamten Zeitraum und Streckenabschnitt hochaufgelöste Floating Car Data (FCD) zugekauft. Für einen Teilabschnitt von ca. 1,5 km Länge wurden im gleichen Zeitraum wie die ANPR-Systeme mit Drohnen an vier Standorten gleichzeitig und mit überlappenden Sichtbereichen Luftbildaufnahmen vom Verkehr gemacht. Die so erhobenen Daten liegen je Erhebungsmethode in jeweils spezifischer Kombination räumlich-zeitlicher Diskretisierung vor. Für eine integrierte Analyse wurden die Daten in eine Datenbank überführt und in ein einheitliches räumlich-zeitliches Raster aufbereitet. Hierfür wurde der gesamte Streckenabschnitt in Segmente mit einer Länge von 250 m bei Zeitschritten von 10 s aufgeteilt, die wiederum in Subsegmente von 25 m Länge und 1 s unterteilt waren. Die Datenauswertungen ergaben: •Mit einer Verdichtung der lokalen VDE durch SRD können hochwertige lokale Geschwindigkeitsinformationen gesammelt werden. Auch die Verkehrsmengendetektion gelingt an zweistreifigen Richtungsfahrbahnen recht zuverlässig, bedarf aber gewisser Maßnahmen zur Qualitätssicherung. Der Einsatz von SRD ist sowohl für den Online-als auch für den Offline-Betrieb geeignet. Aus wirtschaftlichen Gründen ist die Anzahl der Geräte und somit auch der Erfassungsbereich bzw. der Verdichtungsgrad anwendungsbezogenen Begrenzungen unterworfen. •Reisezeiten aus ANPR weisen eine sehr hohe Güte auf. Das gilt prinzipbedingt auch für größere Abstände zwischen zwei ANPR-Querschnitten, die jedoch Einbußen hinsichtlich räumlicher Auflösung und größere zeitliche Latenzen nach sich ziehen. Letztgenannter Punkt ist insbesondere bei Online-Anwendungen zu beachten. Reisezeiten aus ANPR als Ergänzung zur lokalen Verkehrsdatenerfassung sind daher sowohl für den Offline- als auch für den Online-Einsatz wertvoll. •Hochaufgelöste (Basis Einzelfahrzeuge) FCD bilden Verkehrsabläufe und -zustände auf Basis von Geschwindigkeitsdaten im Streckenverlauf ab. Obwohl FCD nur für eine kleine Teilmenge des Verkehrs vorliegen, konnte in dieser Untersuchung beobachtet werden, dass diese Teilmenge bereits ausreicht, um räumlich-zeitlich sehr detaillierte Informationen zum Verkehrszustand zu gewinnen, insbesondere im räumlich-zeitlichen Umfeld um verkehrliche Störungsereignisse. Die Kopplung dieser Daten mit lokalen Verkehrsdaten ermöglicht die Schätzung von über das Fahrzeugkollektiv summierter Reisezeiten. FCD als Ergänzung zur lokalen Verkehrsdatenerfassung sind somit sowohl für den Offline- als auch für den Online-Einsatz wertvoll. •Die Daten aus den mit Drohnen aufgenommenen Luftbildern zeigen eine besonders gute räumlich-zeitliche Auflösung der Verkehrskenngrößen für das gesamte Verkehrskollektiv. Durch den großen Organisations- und Personalaufwand ist der Einsatz von Drohnen jedoch nur auf einen sehr eingeschränkten Strecken- (max. 3 km) sowie Zeitbereich (max. 3 Stunden) und auch lediglich für Offline-Anwendungen zu empfehlen, wenn detaillierte Erkenntnisse zum beobachteten Engpass gewonnen werden sollen. Das hier entwickelte Erhebungskonzept bzw. einzelne der vorgestellten Erhebungsmethoden eignen sich grundsätzlich auch für die Anwendung auf anderen Strecken. Für jede Erhebungsmethode sind die spezifischen Randbedingungen für den vorliegenden Einsatzzweck zu prüfen und die tatsächliche Wirtschaftlichkeit der Maßnahme zu prüfen.

Eine verlässliche flächendeckende Erfassung der tatsächlichen Verkehrslasten ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere mit Bezug auf die Bewertung der Fahrbahnbeanspruchung und die verlässliche Ermittlung der Restlebensdauer von Brückenbauwerken. Zudem bildet sie eine gute Grundlage für die Planung und Durchführung von Überladungskontrollen. Um das relativ kleine Netz an stationären Achslastmessstellen im deutschen Bundesautobahnnetz zu ergänzen, bieten sich mobile Bridge Weigh-In-Motion (B-WIM) Systeme an. Diese sehen die Messung von Dehnungen an Brückenbauwerken vor, aus denen mit mathematischen Methoden und unter Berücksichtigung mechanischer Zugzusammenhänge die Achslasten ermittelt werden. Die Brücke dient praktisch als ”Waage” für den Verkehr, der sie überquert. Solche Systeme sind mobil und können mit vertretbarem Aufwand für Kurzzeitmessungen installiert und abgebaut werden. Das Hauptziel des Projektes war die Entwicklung eines Konzepts zur Integration von Achslast-messdaten aus temporären B-WIM Messungen in die bestehende Datenbasis der stationären Achslastmessstellen in Deutschland. Der Fokus lag hierbei insbesondere auf der Ermittlung des erforderlichen Umfangs und der Mindestdauer einer B-WIM Messung im flächendeckenden Kontext. Um diese Fragestellungen zu adressieren, wurden einerseits 12 Jahresdatensätze von im deutschen Autobahnnetz verteilten stationären Achslastmessstellen verwendet. Andererseits wurden B-WIM Messungen an 18 Brückenbauwerken auf drei Streckenzügen (A2, A4 und A9) über einen Zeitraum von mindestens zwei Wochen durchgeführt. Die Untersuchungen bzgl. der erforderlichen Mindestdauer einer B-WIM Messung basieren auf den Messdaten der stationären Messstellen, während die im Projekt erfassten B-WIM Daten als Grundlage zur Ermittlung des erforderlichen Umfangs an ergänzenden B-WIM Messungen dienen. Mit Bezug auf die Messdurchführung und -vorbereitung dokumentiert das Projekt die wesentlichen Randbedingungen sowie eine Reihe an Einflussfaktoren und mögliche Schwierigkeiten, die bei der Implementierung einer flächendeckenden Anwendung zu berücksichtigen sind. Die Ermittlung des erforderlichen Umfangs einer B-WIM Messkampagne im flächendeckenden Kontext basiert auf einer Analyse der Korrelationen zwischen Verkehrsmenge und Lastmenge innerhalb der einzelnen Streckenzüge. Mit Bezug auf die Mindestdauer der B-WIM Messung wurden gesonderte Untersuchungen für folgende Anwendungen durchgeführt: Verkehrsstatistik, Straßenbau und Brückenbau. Im Bereich der Verkehrsstatistik wurden die durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke des Schwerverkehrs, die mittlere tägliche Lastmenge sowie der Anteil des Fahrzeugtyps 98 am Schwerverkehr den Analysen zugrunde gelegt. Bei der Anwendung im Straßenbau basierten die Analysen auf der dimensionierungsrelevanten Beanspruchung des Oberbaus von Verkehrsflächen. Schließlich betrachten die Auswertungen im Brückenbau die sich auf Basis des Schwerverkehrs an einem generischen Brückenset ergebenden Ermüdungsschädigungen. Anschließend wurde ein möglicher Prozess für die Anwendung von B-WIM Daten im Kontext der Ermüdungsnachweise an einem konkreten Brückenbauwerk aufgezeigt. Im Ergebnis zeigt sich, dass die B-WIM Methode ein sehr hohes Potenzial zur Reduktion der Konservativität der normgerechten Berechnungen mit Bezug auf die Ermüdungsnachweise im Brückenbau und die dimensionierungsrelevante Fahrbahnbeanspruchung hat. Zudem lässt sich die flächendeckende Anwendung von B-WIM als Ergänzung zu dem vorhandenen Netz an stationären Achslastmessstellen unter Beachtung gewisser Randbedingungen problemlos umsetzten.

Die Rekonstruktion von Verkehrsunfällen ist ein zeitaufwändiger Prozess, der so objektiv wie möglich verlaufen sollte. Die Unfallrekonstruktion ist von den verfügbaren Informationsquellen, sich daraus ergebenden Anknüpfungstatsachen sowie dem Erfahrungsschatz des Rekonstrukteurs abhängig. Das Forschungsprojekt untersucht auf Basis von Daten der German In-Depth Accident Study (GIDAS), welche Verbesserungen der GIDAS- Unfallrekonstruktion durch Erhebung zusätzlicher Anknüpfungstatsachen zu erwarten sind und ob die Unfallrekonstruktion durch Nutzung künstlicher Intelligenz (KI) optimiert werden kann. Zunächst wurde das Vorgehen in der Rekonstruktion von Verkehrsunfällen im Rahmen des GIDAS- Projektes analysiert. In Abhängigkeit der derzeit verfügbaren Informationsquellen wurden sieben verschiedene Rekonstruktionsvarianten gefunden, für die während der Projektlaufzeit Beispielfälle von erfahrenen GIDAS-Rekonstrukteuren bearbeitet wurden. Diese Fälle bildeten die Basis für eine spätere KI-Potenzialabschätzung. Die Untersuchung derzeit in GIDAS standardmäßig erhobener Informationsquellen und der sich daraus ergebenden Anknüpfungstatsachen ergab, dass aktuell für die Bestimmung von etwa der Hälfte der bisherigen Anknüpfungstatsachen nur eine Informationsquelle vorhanden ist. Unter Einbeziehung neuer Informationsquellen, die zur Verbesserung der Rekonstruktion analysiert wurden, konnte dieser Anteil auf ein Viertel reduziert werden. Anhand der drei beispielhaft gewählten neuen Informationsquellen Event Data Recorder (EDR), Reibwertschätzung (NIRA-Board (NIRA dynamics, 2022)) und Videos von Verkehrsüberwachungskameras wurde für exemplarische Verkehrsunfälle eine Abschätzung des Mehrwertes der zusätzlichen Erhebung dieser neuen Informationsquellen durchgeführt. Im Ergebnis ermöglichen neue Informationsquellen schon vorhandene GIDAS-Kodierungen zu präzisieren oder sogar vorher unbekannte Parameter zu erfassen. Die derzeit in GIDAS verwendeten Variablen für Toleranzangaben im Rekonstruktionsprozess und ihre Verwendungshäufigkeit waren Teil einer weiteren Analyse. Darauf aufbauend wurde die Genauigkeit der Angabe von rekonstruierten Bewegungsparametern untersucht und für einen Teil der im Projektzeitraum rekonstruierten Unfälle der relative Fehler der Kodierungen für Geschwindigkeitswerte in den verschiedenen Phasen eines Unfalls analysiert. Im Ergebnis zeigt sich, dass Geschwindigkeitsangaben der In-Crash-Phase bei Auslaufbeginn die größten relativen Fehler haben. Die Analysen zum derzeitigen GIDAS- Rekonstruktionsprozess wurden mit einer Befragung von Rekonstrukteuren abgeschlossen, durch die subjektive Beurteilungsfehler im Rekonstruktionsprozess herausgearbeitet wurden. Zwischen den rekonstruierenden Personen ergaben sich teilweise große Unterschiede in der Variablenbestimmung. Ein GIDAS-Teildatensatz von 1837 Pkw-Pkw- Unfällen ermöglichte grundlegende Betrachtungen für die Prüfung, ob die Verkehrsunfallrekonstruktion durch KI-Methoden effizienter und mit weniger Toleranzen behaftet durchgeführt werden kann. Fünf verschiedene Modelle des maschinellen Lernens wurden trainiert und evaluiert. Bei der Anwendung auf einen GIDAS-Testdatensatz zeigte sich, dass das CatBoost-Modell die höchste Vorhersagegenauigkeit für die Parameter Ausgangsgeschwindigkeit v0, Kollisionsgeschwindigkeit vk, vektorielle Geschwindigkeitsdifferenz delta-v und den Energy-Equivalent-Speed (EES) hatte. Dass KI-Anwendungen einen potenziellen Nutzen für die Unfallrekonstruktion haben, wurde durch Ergebnisse für zwanzig Beteiligte der im Projektzeitraum rekonstruierten Pkw-Pkw-Unfälle deutlich. Bei zwölf beteiligten Pkw (60%) weist die Vorhersage der Ausgangsgeschwindigkeit eine Abweichung von maximal 20% zum vom Rekonstrukteur festgelegten Wert auf; vier Beteiligte (20%) haben maximal nur 10% Abweichung. Die vorhergesagte Ausgangsgeschwindigkeit liegt für fünf Beteiligte (25%) innerhalb des vom Rekonstrukteur angegebenen Toleranzbereichs, der für diese Beteiligten Abweichungen bis zu 20% zulässt. Bei der Arbeit mit den KI-Modellen wurden Schwächen deutlich, deren Ursprung in der relativ kleinen Trainingsdatenmenge vermutet wird. Die entstandenen KI-Modelle sind daher als Ausgangspunkt für den iterativen Prozess der Implementierung und Integration von KI in der Unfallrekonstruktion einzuordnen.

In einer Vielzahl von bereits existierenden Regelwerken werden Teilaspekte der Kompositbauweise behandelt. Eine exakte Übernahme der einzelnen Regelungen in ein Gesamtwerk ist jedoch nicht möglich, da die vorhandenen Regelungen auf die Besonderheiten der Kompositbauweise „zugeschnitten“ werden müssen. Eine Katalogisierung bestehender Strecken zeigte, dass alle durchgehend bewehrten Betonfahrbahndecken (DBBD) im öffentlichen deutschen Straßennetz mit Asphalt überbaut wurden und bisher ohne nennenswerte Schäden unter Verkehr sind. Die im Ausland gewonnenen Erfahrungen mit DBBD sind ebenfalls überwiegend posi-tiv. Die Übertragung der dort gewonnenen Erkenntnisse zur Kompositbauweise und deren Verankerung im deutschen Regelwerk erscheinen zielführend. Wichtige Er-kenntnisse zum Schichtenverbund zwischen Beton und Asphalt wurden in einer Versuchsreihe an Bohrkernen aus den Versuchsstrecken durch statische und dy-namische Abscherversuche gewonnen. Im Ergebnis haften die Asphaltmischguts-orten MA, SMA LA und SMA am besten auf einer Betonunterlage. Durch numeri-sche Simulationen mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente wurden Spannun-gen und Verformungen in der Konstruktion untersucht. Die Ergebnisse dieser Un-tersuchungen bildeten die Basis für die Herstellung großformatiger Kompositprobe-körper, die im Überrollversuchsstand vertieft hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit untersucht wurden. Zur Ausführung einer Versuchsstrecke in Kompositbauweise auf der BAB A5 bei Bruchsal im Jahr 2015 wurde ein umfang-reiches Anforderungskonzept erarbeitet. Die Baumaßnahme wurde begleitet und dokumentiert. Zur Untersuchung der Stahlspannungen, der Temperaturverteilung in der Fahrbahndecke sowie der Bewegung der Endbereiche wurden zwei Mess-stellen errichtet. Die Entwicklung der Erprobungsstrecke kann somit umfassend während ihrer Liegedauer messtechnisch dokumentiert werden und weitere Er-kenntnisse zur Kompositbauweise und der durchgehend bewehrten Betonfahr-bahndecke gewonnen werden.

Das Verhalten von Verkehrsteilnehmenden trägt einen wesentlichen Anteil zur Sicherheit im Straßenverkehr bei, denn unangemessene Verhaltensweisen in Form von Nichteinhaltung von Verkehrsregeln und Verordnungen können zu Unfällen mit schwerwiegenden Folgen führen. Kommt es zu einem Unfall, so werden in diesem Zusammenhang auch die Unfallursachen polizeilich in einem Unfallprotokoll mit aufgenommen. Ebenso werden im Rahmen der behördlichen Verkehrs-überwachung Regelverstöße aufgedeckt und entsprechend geahndet. Ein Großteil der Regelverstöße, das so genannte Dunkelfeld, bleibt aber unentdeckt und es sind keine Informationen über die Häufigkeiten der Regelübertretungen vorhanden. Inhalt dieses Forschungsprojektes war es deshalb, die vorliegenden Datenbanken, Statistiken sowie Literaturquellen hinsichtlich der Dokumentation von Regelverstößen zu analysieren und gleichzeitig eine Methodik zu entwickeln, wie für ausgewählte, hoch priorisierte Regelverstöße das Dunkelfeld ermittelt werden kann. Sämtliche Ergebnisse wurden anschließend zu einem geeigneten Safety Performance Indicator (SPI) „Abweichendes Verkehrsverhalten-Nichtbefolgung von Regeln“ zusammengefügt. Damit liegt erstmalig eine Methodik vor, mit der die Entwicklung des abweichenden Verkehrsverhaltens in Deutsch-land langfristig beobachtet werden kann. Für den Pkw-Verkehr ergaben sich folgende zu berücksichtigende Arten von Verstößen im SPI: • Abstand, • Alkohol, • Drogen/Medikamente (und andere berauschende Mittel), • Fahren ohne Fahrerlaubnis, • Geschwindigkeit, • Gurtnutzung erwachsener Pkw-Insassen, • Rotlicht, • Sicherung von Kindern in Pkw, • Smartphone-Nutzung und • Unfallflucht. Eine Übertragbarkeit der gewählten Verstoßarten auf andere Gruppen von Verkehrsteilnehmenden ist nicht ohne weiteres möglich, da diese dort nicht existieren (z.B. Gurtnutzung bei Radfahrenden) oder verkehrsrechtlich nicht relevant sind (z.B. Abstand zwischen Radfahrenden). Der Gesamtindikator wurde als ungewichtete Summe bzw. ungewichteter Mittelwert über die insgesamt 10 Leistungskennwerte der einzelnen Verstoßarten gebildet.

Seit Januar 2016 gilt auf europäischer Ebene die Typgenehmigungsverordnung (EU) Nr. 168/2013 für zwei-, drei- oder vierrädrige Fahrzeuge (Europäisches Parlament, Rat der Europäischen Union, 2013). Diese schließt selbstbalancierende Fahrzeuge und Fahrzeuge ohne Sitz ausdrücklich von ihrem Anwen-dungsbereich aus. Die durch die EU-Verordnung entstandene Lücke wurde national durch die am 15.06.2019 in Kraft getretene Elektrokleinstfahrzeuge-Verordnung (eKFV) geschlossen (BMDV, 2019). Mit Inkrafttreten der eKFV wurden die Voraussetzungen geschaffen, dass Elektrokleinstfahrzeuge (eKF) mit Lenk- oder Haltestange am Straßenverkehr teilnehmen dürfen. Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) wurde mit der wissenschaftlichen Begleitung der eKFV beauftragt. Ziel des Projektes FE 77.0522/2019 „Wissenschaftliche Begleitung der Teilnahme von Elektrokleinstfahr-zeugen am Straßenverkehr“ war es, die in den öffentlichen Straßenverkehr integrierte neue Fahrzeugart wissenschaftlich zu begleiten und die eKFV zu evaluieren. Fokussiert wurden Untersuchungen, welche das Unfallgeschehen, die Unfallursachen sowie Konflikte im Verkehrsablauf analysieren. Ein besonderer Schwerpunkt lag dabei auf der Beteiligung besonders vul-nerabler Verkehrsteilnehmender wie Kinder, mobilitätseingeschränkte Personen sowie Seniorinnen und Senioren. Die Identifizierung von Nutzerkreisen, Nutzereigenschaften und Nutzermerkmalen sowie Bewegungsmustern inklusive durchschnittlich zurückgelegter Distanzen wurde mittels einer Onlinebefragung sowie mit den von drei Vermietern zur Verfügung gestellten Daten realisiert. Mithilfe der im Herbst 2021 durchgeführten Verkehrsbeobachtungskampagnen in Berlin und Dresden war es möglich, Konfliktpotentiale, gefahrene Geschwindigkeiten und verkehrstechnische Probleme zu identifizieren. Der rasante Anstieg verfügbarer Miet-E-Tretroller von Ende Juli bis Anfang September 2019 ist auf die wachsende Anzahl an Mitbewerbern im Mietsektor zurückzuführen. Zudem ist ein Saisoneffekt beim Fahrzeugbestand, den durchgeführten Fahrten und den zurückgelegten Distanzen zu erkennen – mit abnehmenden Zahlen im Winterhalbjahr. In Anbetracht der zur Verfügung gestellten Bestandszahlen eKFV-konformer Fahrzeuge sowohl anhand ausgegebener Versicherungsplaketten des Kraftfahrt-Bundesamtes als auch anhand der übermittelten Fahrzeugbestände der Vermieter, lässt sich ein stetig wachsendes Interesse potenzieller Nutzender an eKF ableiten. Den Befragungsergebnissen zufolge scheint nicht nur die Kombination von eKF mit anderen Verkehrsmitteln als Fahrzeug der „ersten oder letzten Meile“, sondern auch die Nutzung von Schutzkleidung eine eher untergeordnete Rolle zu spielen. Zudem mangelt es Privat- und Mietfahrzeugnutzenden oftmals an Regelkenntnissen der eKFV, wobei das Wissen Mietfahrzeugnutzender – möglicherweise aufgrund von Informations- und Präventionsmaßahmen der Vermieter– deutlich besser zu sein scheint. Bordsteinüberfahrten, das Fahren auf glatten, nassen oder unebenen Fahrbahnen sowie die Anzeige von Fahrtrichtungsänderungen, welche grundsätzlich mit dem einhändigen Fahren der Fahrzeuge in Verbindung steht, bergen laut der Befragungsergebnisse die größten Unfallrisiken. Im Fall von Konfliktsituationen mit anderen Verkehrsteilnehmern handelte es sich zumeist um Konflikte zwischen eKF-Nutzenden und Pkw-, Radfahrenden oder zu Fuß Gehenden. Dies zeigte sich auch in den Analysen der automatisierten Verkehrsbeobachtung. Anhand umfangreicher unfallanalytischer Untersuchungen sowohl polizeilich erfasster Verkehrsunfälle mit Beteiligung von eKF auf Bundes- und Landesebene als auch im Rahmen einer in Kooperation mit vier Dresdner Notfallambulanzen durchgeführten Sondererhebung ließen sich erste Erkenntnisse beziehungs-weise Tendenzen hinsichtlich des gesamtdeutschen Unfallgeschehens ableiten und Verletzungsmuster bestimmen. Ergänzend hierzu wurden Einzelfallanalysen auf Basis der German In-Depth Accident Study (GIDAS) getätigt, um detaillierte Informationen zu den Abläufen von eKF-Unfällen und den daraus resultierenden Verletzungen zu erhalten. Gemäß der amtlichen Straßenverkehrsunfallstatistik wurden im Jahr 2020 insgesamt 264.499 Unfälle mit Personenschaden polizeilich erfasst (StBA, 2021). Davon entfielen 91.533 Unfälle auf jene mit Beteiligung von Fahrrädern (inklusive Pedelecs). Im selben Zeitraum wurden 2.155 Unfälle mit eKF-Beteiligung (sowohl eKFV-konforme als auch nicht eKFV-konforme Fahrzeuge) und Personenschaden registriert (BASt, 2021 (a)). Bei der gesonderten Betrachtung der insgesamt 1.596 verunglückten eKF-Nutzenden auf eKFV-konformen Fahrzeugen zeigte sich, dass zumeist leichte Verletzungen (83 %) auftraten. Drei eKF-Nutzende auf eKFV-konformen Fahrzeugen erlagen ihren schweren Verletzungen. Der amtlichen Straßenverkehrs-unfallstatistik zufolge verunglückten im selben Zeitraum 288 Personen auf nicht eKFV-konformen Fahrzeugen. Dies sind eKF ohne Lenk-/ Haltestange und eKF mit Lenk-/ Haltestange, die den Anforderungen der eKFV nicht gerecht werden und somit nicht für den öffentlichen Straßenverkehr zugelassenen sind. Jeder vierte verunglückte Nutzende eines nicht eKFV-konformen Fahrzeuges verletzte sich dabei schwer. Zwei der Unfallopfer kamen zu Tode. Den Untersuchungen der Vollerhebung in den Dresdner Kliniken zufolge handelte es sich bei den Verletzungen der behandelten eKF-Nutzenden maßgeblich um Verletzungen des Kopfes sowie der unteren und oberen Extremitäten. Der Fahrunfall – ein Unfall, bei dem Fahrende die Kontrolle über das Fahrzeug verlieren, ohne dass andere Verkehrsteilnehmer dazu beigetragen haben (StBA, 2021) – war der am häufigsten dokumentierte Hauptunfalltyp. Ablenkung, Fahrfehler oder weitere Fehler der Fahrenden, welche unter anderem als „An-dere Fehler der Fahrzeugführer“ zusammengefasst werden, stellen die häufigste Unfallursache dar. Zudem wurde Alkohol als Unfallursache in etwa jedem fünften Unfall dokumentiert. Im Jahr 2020 verunglückten 413 Verkehrsteilnehmende als Unfallgegner eines eKF, davon 363 als Unfall-gegner von eKFV-konformen Fahrzeugen. Der überwiegende Anteil der Gegnerinnen und Gegner waren ungeschützte Verkehrsteilnehmende. Eine Aufschlüsselung dieser Gruppe nach Personen mit oder ohne Mobilitätseinschränkung konnte mit den polizeilichen Unfalldaten nicht erfolgen. Dennoch wurde für mobilitätseingeschränkte Personen ein besonderes Gefahrenpotential erkannt, da die Mehrheit (53 %) der in der Verkehrsbeobachtung dokumentierten eKF-Nutzenden Verkehrsflächen für zu Fuß Gehende befuhr. Folglich wurde das Schutzversprechen (eine fahrzeugfreie und sichere Verkehrsfläche für schutzbedürftige Verkehrsteilnehmende) auf diesen Verkehrsflächen verletzt. Neben der regelwidrigen Nutzung von Verkehrsflächen für zu Fuß Gehende stellt das fehlerhafte, nicht barrierefreie Abstellen von eKF auf diesen Verkehrsflächen – gemäß der manuellen Beobachtungskampagne der Technischen Universität Berlin (TUB) – ein vor allem für mobilitätseingeschränkte Personen relevantes Problem dar. Aus Gründen der häufigen Unwissenheit hinsichtlich der regelkonformen Nutzung von Verkehrsflächen durch eKF erscheint eine Anpassung ausgewählter Regularien an jene des Radverkehrs sinnvoll. Eine allgemeine Gleichstellung von eKF mit Fahrrädern verbietet sich aufgrund der Klassifizierung von eKF als Kraftfahrzeuge, jedoch sollten Modifikationen der eKFV in Anlehnung an die Regularien des Radverkehrs (beispielsweise der Abbiegepfeil für Radfahrende und das für den Radverkehr freigegebene Befahren von Busspuren) überdacht werden. Der Hintergrund weiterer Empfehlungen ist einerseits die Vielzahl von Alleinunfällen (in der Regel Verlust der Kontrolle über das Fahrzeug) und andererseits die aus den Befragungskampagnen resultierenden kritischsten Szenarien, konkret die Fahrtrichtungsanzeige per Hand sowie Bordsteinüberfahrten. Aus diesen Erkenntnissen empfiehlt sich eine verpflichtende Montage von Fahrtrichtungsanzeigern und die Erweiterung der fahrdynamischen Prüfungen (Abschnitt 2.3.7 der eKFV, Prüfelement 4) um das Abfahren im 90°- beziehungsweise 45°-Winkel von einer abgesenkten Bordsteinkante. Anhand der identifizierten Verletzungsmuster und der bekannten Schutzwirkung von Helmen, mit denen leichte, schwere oder gar tödliche Kopfverletzungen vermieden oder zumindest verringert werden können, wird empfohlen geeignete Maß-nahmen zu ergreifen, um die Helmtragequote (z. B. Fahrradhelm) bei der Nutzung von eKF zu erhöhen. Die Vorgehensweise im Forschungsvorhaben und die daraus gewonnenen Erkenntnisse wurden in komprimierter Form im Rahmen eines Evaluierungsberichtes bereits veröffentlicht (s. Anhang).

Ziel des Forschungsvorhabens war es, die bestehenden Dispositionsmodelle (2019) entlang des Bundesfernstraßennetzes in ausgewählten Fokusgebieten zu validieren, weiterzuentwickeln sowie unter Einbeziehung explorativer Wirkungsszenarien einen Bezug zum Klimawandel herzustellen. In fünf Regionen wurden Standsicherheitsberechnungen der potentiell rutschungsgefährdeten Hänge und Böschungen an ausgewählten Profilschnitten in konzeptionellen Modellen anhand kinematischer Analysen sowie mittels Grenzgleichgewichtsmethoden und numerischer Modellierung durchgeführt. Eine grundsätzliche Verbesserung und Weiterentwicklung der Massenbewegungskarten auf Basis der bestehenden Methodik konnte nach aktuellem Kenntnisstand und verfügbarer Datengrundlage insbesondere durch die Erhöhung der Auflösung des digitalen Höhenmodells, die Erhöhung der Maßstäbe geologischer Karten sowie der Verwendung alternativer Algorithmen erreicht werden. Die flächendeckende Erstellung der Hinweiskarten für Ansatz 1A und 1B für das gesamte Bundesgebiet ermöglicht neue Anwendungsfelder. Auf Basis aktueller Klimamodelle und deren abgeleiteten Änderungssignalen konnten für die nahe (2030-2061) und ferne (2071-2100) Zukunft Wirkungsszenarien erstellt werden, in denen durch die Verbindung vom Faktor Klima sowie den berechneten Dispositionsmodellen (Ansätze 1A und 1B) mögliche Effekte auf das Bundesfernstraßennetz abgeschätzt wurden. Auf Grundlage dieser Ergebnisse kann dabei zukünftig von einer Erhöhung starker Niederschläge und somit einhergehend einem stärkeren Schadenspotential, beginnend in den Mittelgebirgsregionen, ausgegangen werden. Speziell in Gebieten mit großen und verzweigten Rinnensystemen können sich diese prognostizierten Änderungen stärker auswirken als in den übrigen Regionen.

In diesem Projekt „FE 04.0303/2016/ORB“ wurden Methoden für die Dimensionierung und Analyse von flexiblen Straßenbefestigungen entwickelt und implementiert. Primär wurde das Programm flexCALC erstellt, das die rechnerische Dimensionierung (gemäß RDO Asphalt) und die Substanzbewertung (gemäß RSO Asphalt) auf Basis eines Finite-Elemente-Rechenkerns in einer einheitlichen Softwareplattform zusammenführt. Des Weiteren steht in dem modular strukturierten Programm ein Rechenkern auf Basis der Mehrschichtentheorie zur Verfügung. Dieser zeichnet sich durch seine enorme Geschwindigkeit aus, unterliegt jedoch verschiedenen geometrischen und materiellen Einschränkungen. Der durch der Fourier-Reihen unterstützte Rechenkern auf Basis Finite-Elemente-Methode ermöglicht gegenüber der Mehrschichtentheorie die Berücksichtigung anderer Geometrien und Randbedingungen. Beide Methoden gelten für linear-elastische Statik. Nichtlineare Materialmodelle und dynamische Effekte werden aufgrund ihrer Komplexität in der Dimensionierungspraxis bislang nicht berücksichtigt. Detaillierte Analysen erfordern allerdings deren Berücksichtigung, da die Ergebnisse unter idealisierten Annahmen stark von der Realität abweichen können. Daher wurde ein Finite-Elemente-Rechenkern mit rein polynomialen Ansatzfunktionen implementiert. Zur Auswahl stehen verschiedene Modelle für ungebundene, granulare Materialien und ein etabliertes Modell für viskoelastische Materialien. Zur Modellierung des Schichtenverbundes wurden verschiedene Konstitutivgesetze und die dazugehörige Elementformulierung implementiert. Außerdem ist ein expliziter Löser implementiert. Damit steht ein Werkzeugkasten bereit, der die Weiterentwicklung der Dimensionierung unterstützen wird. Besonderes Augenmerk wurde auf eine ausführliche Dokumentation sowie die Möglichkeit zur einfachen Weiterentwicklung und Wartbarkeit gelegt. Durch aufwändige Verifikationen wurde die Korrektheit der implementierten Algorithmen sichergestellt.

Die Filterregeln für Geokunststoffe werden in dem Merkblatt über die Anwendung von Geokunstoffen im Erdbau des Straßenbaus (M Geok E, 2016) durch Einteilung der Anwendung in drei hydraulische Sicherheitsfälle unterschieden. Die drei hydraulischen Sicherheitsfälle werden durch die Angabe von Bereichen der zulässigen charakteristischen Öffnungsweite O90 beschrieben. Zum Zeitpunkt der Erarbeitung des M Geok E wurde die Obergrenze der Öffnungsweite als technisch sinnvoll angesehen, während die Untergrenze ein Zugeständnis an die verfügbaren Produkte war. Die im Rahmen des Forschungsprojekts durchgeführte Marktstudie zeigt, dass zwischenzeitlich fast ausschließlich Produkte mit Öffnungsweiten zwischen 0,06 mm und 0,08 mm, also an der unteren Grenze, am Markt verfügbar sind. Beim Einsatz dieser Produkte für geotextile Filter können in der Praxis Durchlässigkeitsprobleme auftreten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden zunächst die national und international für die Bemessung von geotextilen Filtern gebräuchlichen Filterregeln zusammengestellt. In welchen Fällen in der Praxis aus der Anwendung der gängigen Filterregeln bei der Bemessung geotextiler Filter derzeit tatsächlich systematische Probleme im Hinblick auf die Kolmationsgefahr erwachsen, sollte durch eine bundesweite Erhebung zum Einsatz von Trenn- und Filterkunststoffen im Erdbau des Straßenbaus bei den zuständigen Fachbehörden eruiert werden. Aufgrund der geringen Anzahl an Rückmeldungen konnte anhand der Erhebung nur eine Tendenz ermittelt werden. Es werden hauptsächlich geotextile Filter mit einer Öffnungsweite an der unteren Grenze mit geringen Filterdicken eingesetzt. Ein Filterversagen war nur in einem Fall bekannt. Das Hauptaugenmerk des Forschungsprojekts lag in der Überprüfung der bestehenden Filterkriterien des M Geok E durch experimentelle Untersuchungen unter Laborbedingungen in Form von Versuchen am System Boden/Geokunststoff. Dazu wurden sowohl erosions- und suffosionsgefährdete Böden (SW und UL nach DIN 18196), als auch solche Böden, die als verhältnismäßig wenig suffosionsempfindlich gelten (SE und ST* nach DIN 18196), ausgewählt. Die Geotextilien wurden anhand der Marktstudie gewählt. Zum Einsatz kamen insgesamt sieben Geotextilien mit Öffnungsweiten an der oberen und unteren Grenze (mit Filterdicken von 1 mm/ 3 mm). Die Öffnungsweite wurde im Rahmen des Forschungsprojekts nach dem Verfahren gemäß DIN EN ISO 12956 nachgewiesen. Als Systemversuche wurden Langzeitversuche, zyklische Versuche und Versuche mit Suspensionsbeaufschlagung durchgeführt. Dazu wurde ein Versuchsstand, ähnlich einem GR-Test (Gradient Ratio Test), entwickelt. Bei den Langzeitversuchen sollte die zeitliche Entwicklung des Durchlässigkeitsbeiwertes des Systems Boden/Geokunststoff unter konstanten Randbedingungen untersucht werden (hydraulisches Gefälle i = 12, Dauer = 200 Stunden). Gemessen wurde der Durchfluss, die Masse des ins Geotextil eingelagerten Bodens, die Drücke innerhalb der Bodenprobe, sowie der Materialdurchgang. Diese Parameter liefern Aufschluss über das Clogging-Potenzial bzw. zeigen Kolmationsprozesse im Boden/Geotextil. Insgesamt wurden 14 Langzeitversuche durchgeführt. Bei den zyklischen Versuchen sollten Regenereignisse mit Trockenfallen des geotextilen Filters simuliert werden. Dazu wurde das hydraulische Gefälle am Versuchsstand zwischen 0 < i < 12 variiert (Versuchsdauer = 13 Std.). Erfasst wurden die gleichen Parameter wie bei den Langzeitdurchlässigkeitsversuchen. Insgesamt wurden acht zyklische Versuche durchgeführt. Zur Untersuchung des Materialtransports wurden vier Versuche mit einer Suspensionsbeaufschlagung unter konstanten Randbedingungen (i = 12, Versuchsdauer = 5 Std.) durchgeführt. Dazu wurde intervallweise Kaolin dem Versuch zugeführt und neben den üblichen Parametern die Veränderung der Kornverteilung des Prüfbodens erfasst. Zusammenfassend zeigen die Versuche, dass ein Clogging-Potenzial bei der Verwendung von Geotextilien mit einer Öffnungsweite an der unteren Grenze besteht. Besonders Geotextilien mit einer Filterdicke von 1 mm sind davon betroffen. Aus diesem Grund ist auf Grundlage der gewonnenen Ergebnisse eine Fortentwicklung des M Geok E hinsichtlich der folgenden Punkte empfehlenswert: • Die untere Grenze der Öffnungsweite gemäß M Geok E (hydraulischer Sicherheitsfall II) sollte angehoben werden. Ein Einsatz von Geotextilien mit Öffnungsweiten an der oberen Grenze sollte bevorzugt werden. • Die bestehende obere Grenze der Öffnungsweite sollte überprüft und gegebenenfalls angehoben werden. • Es wird empfohlen, ein Kriterium zur Berücksichtigung der Filterdicke mit aufzunehmen (vgl. Ansatz nach BAW MAG 1993, STOEWAHSE 2017). • Es sollte ein Kriterium zur hydraulischen Filterwirksamkeit entwickelt werden. • Kriterien zur Berücksichtigung weiterer Parameter wie beispielsweise die Lagerungsdichte des Bodens und die Ungleichförmigkeitszahl sollten in die Geotextilfilterbemessung mit einbezogen werden (vgl. Ansätze nach DWA-M 511, GIROUD & LUETTICH).

In der Untersuchung wurden der Verkehrsablauf und die Verkehrssicherheit an Doppeleinfahrten, Einfahrten mit überlangem Einfädelungsstreifen sowie Sonderlösungen für hoch belastete Einfahrten analysiert. Dazu wurden bereits realisierte Lösungen hinsichtlich des Verkehrsablaufs und der Verkehrssicherheit empirisch analysiert sowie eine weitere fiktive Lösung entwickelt und anhand mikroskopischer Verkehrsflusssimulationen bewertet. Die Analyse des Verkehrsablaufs an den untersuchten Einfahrten erfolgte sowohl anhand der Daten von Dauerzählstellen und Verkehrserhebungen als auch mithilfe mikroskopischer Verkehrsflusssimulationen mit dem Programm BABSIM. Im Ergebnis der Analyse des Verkehrsablaufs zeigte sich, dass Doppeleinfahrten sowohl an der zweiten Einfahrt als auch in der gesamtheitlichen Betrachtung eine hohe Kapazität aufweisen. Mithilfe der mikroskopischen Verkehrsflusssimulation konnte ermittelt werden, dass sich eine Verlängerung des Einfädelungsstreifens positiv auf die Kapazität von Einfahrten vom Typ E 1 an zweistreifigen Richtungsfahrbahnen mit hohem Schwerverkehrsanteil auswirken kann. Die vollständige Länge der verlängerten Einfädelungsstreifen wird jedoch nur in geringem Umfang durch die einfahrenden Fahrzeuge genutzt. Die Unfallanalyse ergab, dass die mittleren Unfallraten und Unfallkostenraten sowohl an den untersuchten Doppeleinfahrten als auch an den Einfahrten mit verlängertem Einfädelungsstreifen unauffällig sind. Als signifikante Einflussgrößen auf das Unfallgeschehen an Doppeleinfahrten stellten sich die Verkehrsbelastung der beiden Einfahrtrampen sowie das Verhältnis zwischen dem DTV der Einfahrtrampen und der Hauptfahrbahn unterhalb der Doppeleinfahrt heraus. Eine Abhängigkeit des Unfallgeschehens von der Länge des Einfädelungsstreifens konnte an Einfahrten mit verlängertem Einfädelungsstreifen nicht festgestellt werden. An allen untersuchten Einfahrttypen sind als Unfalltypen und Unfallarten Unfälle im Längsverkehr bzw. Zusammenstöße mit vorausfahrenden Fahrzeugen am häufigsten registriert worden. Aus den Erkenntnissen zum Verkehrsablauf und zum Unfallgeschehen wurden Empfehlungen für die Entwurfsgestaltung und die verkehrstechnische Bemessung hochleistungsfähiger Einfahrten ohne Fahrstreifenaddition abgeleitet.

Der Artikel beschreibt die Entwicklung eines neuen Einwirkmodell für Anprallsituationen gegen Fahrzeugrückhaltesysteme auf Straßenbrücken. https://doi.org/10.53184/SVT11-2024-4